本发明专利技术涉及一种聚烯烃组合物，其具有改善的耐压性以及冲击性能，尤其是抗快速裂纹扩展性，同时其诸如抗慢速裂纹生长性、可加工性、拉伸模量、短期耐压性和抗垂弛性的性能保持在高水平。所述聚烯烃组合物包含基础树脂，所述基础树脂包含第一乙烯均聚物或共聚物部分（A）及第二乙烯均聚物或共聚物部分（B），其中，部分（A）的分子量低于部分（B），并且部分（A）的MFR2不高于100g/10min。本发明专利技术还涉及生产这种聚乙烯组合物的方法和上述聚乙烯组合物用于生产制品、优选管材或配件的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种聚烯烃组合物，其具有改善的耐压性以及冲击性能，尤其是抗快速裂纹扩展性，同时其诸如抗慢速裂纹生长性、可加工性、拉伸模量、短期耐压性和抗垂弛性的性能保持在高水平。所述聚烯烃组合物包含基础树脂，所述基础树脂包含第一乙烯均聚物或共聚物部分（A）及第二乙烯均聚物或共聚物部分（B），其中，部分（A）的分子量低于部分（B），并且部分（A）的MFR2不高于100g/10min。本专利技术还涉及生产这种聚乙烯组合物的方法和上述聚乙烯组合物用于生产制品、优选管材或配件的用途。【专利说明】具有高抗快速裂纹扩展性与耐压性的聚乙烯组合物
本专利技术涉及具有改善的耐压性以及冲击性能、尤其是抗快速裂纹扩展性的聚烯烃组合物，所述组合物包括含第一乙烯均聚物或共聚物部分和第二乙烯均聚物或共聚物部分的基础树脂，还涉及用于生产这样的聚乙烯组合物的方法，并涉及上述聚乙烯组合物用于生产制品(优选管材或配件)的用途。
技术介绍
现今，聚合物材料的管材经常用于各种目的，例如流体输送，即液体或气体的输送，例如水或天然气的输送，在此输送过程中流体能被加压。另外，所输送的流体可以具有不同的温度，通常在约0°C -约50°C的温度范围之内。这样的压力管材优选由聚烯烃塑料制成，例如中密度聚乙烯(MDPE ;密度:930-942kg/m3)和高密度聚乙烯(HDPE ;密度:945-965kg/m3)。本文中通过表述“压力管材”来表示使用时承受正压的管材，即管材内的压力高于管材外的压力。聚合物管材通常通过挤出法或注塑成型法来制造。这样的通过挤出法或注塑成型法生产的传统聚合物管材的性能对于很多目的而言是足够的，但是，例如在需要高耐压性的应用中，即对于长期和/或短期承受内部流体压力的管材而言，可能期望性能得到提高。用于表示根据设计应力额定值(design stress rating)的PE100管材的耐压性的普通标准按照 IS09080:2003测定。考虑到假想的使用条件(例如温度)，塑料压力管材的用途的适应性首先通过其构成材料在应力下的性能表现确定。传统上通过流体静(环路)应力表示该性能表现，由待考察的材料制成的塑料管材应可以在20°C的环境温度下用水作为内部测试介质时耐受50年。外部环境可以是水或空气。所述标准提供了一个包含使用在不同温度下的测试数据通过多元线性回归分析法分析的外推法的确定程序。该结果使得根据相关体系标准中描述的程序的材料具体设计值可以被测定。此多元线性回归分析法基于用1gltl(应力)对1gltl (时间)模型最精确地描述的速率过程。用于压力管材的聚乙烯材料的生产例如在Scheirs等人(Scheirs、Bohm、Boot和Leevers:用于管材应用的 PElOO 树脂(PElOOResins for Pipe Application), TRIP1996 年第4卷第12期第408-415页)的一篇文章中进行了讨论。W000/22040公开了用双峰树脂制成的具有良好机械性能的管材。EP1985660A1公开了管材或辅助管材制品，其具有改善的抗慢速裂纹生长性，包括含基础树脂的聚乙烯组合物，所述基础树脂包含第一乙烯均聚物或共聚物部分(A)和第二乙烯均聚物或共聚物部分(B)，其中，部分(A)的平均分子量低于部分(B)，并且，其中所述基础树脂的密度在945-949kg/m3的范围内，MFR5在0.2-0.4g/10min的范围内，共聚单体含量高于2.0wt.-%，并且，SHI (2.7/21(0在55-100的范围内。EP1655337A1公开了具有改善的均一性、包含基础树脂的聚乙烯组合物，所述基础树脂包含(A)第一乙烯均聚物或共聚物部分和(B)第二乙烯均聚物或共聚物部分，其中，部分(A)的分子量低于部分(B)，部分(A)的MFR2与基础树脂的MFR5的比值为至少50，并且所述组合物的白斑面积为1%或更低。结合更快并且更便宜的安装，各种现代技术(爆管法、定向钻孔、换衬等)得以发展。但是，这些技术对能够与坚硬或尖锐的物体接触的管材材料可能更具挑战且要求更高。取决于安装的具体范围内的土壤类型，会对管材产生更高的应力。因此，还要求冲击性能例如抗快速裂纹扩展性(RCPR)和抗慢速裂纹生长性(SCGR)。通常通过所谓的S4测试(小规模稳态测试)来测量RCPR，所述的S4测试是伦敦的帝国理工学院(Imperial College)开发的，并在IS013477:2008中进行了描述。在此测试中，关键参数为临界温度(TeHt)，即根据IS013477:2008测量的韧性脆性转变温度，是管材通过测试的最低温度。但是，RCPR的改善和耐压性的改善在一定程度上是相抵触的性能。其他期望改善的性能为管材材料的可加工性、拉伸模量、短期耐压性和抗垂弛性(sagging resistance)。
技术实现思路
因此，本专利技术潜在的目的是提供一种聚烯烃组合物，其具有改善的耐压性以及冲击性能，尤其是抗快速裂纹扩展性，同时其诸如抗慢速裂纹生长性、可加工性、拉伸模量、短期耐压性和抗垂弛性的性能保持在高水平。通过本专利技术发现通过提供一种包含基础树脂的聚乙烯组合物可以实现上述目的，所述基础树脂包含(A)第一乙烯均聚物或共聚物部分，及(B)第二乙烯均聚物或共聚物部分，其中，部分(A)的分子量低于部分(B)，并且部分(A)的MFR2不高于100g/10min。这样的聚乙烯组合物可以通过包含以下步骤的方法获得:i)在第一聚合步骤中，将乙烯单体与任选地一种或更多种α -烯烃共聚单体在齐格勒-纳塔催化剂存在下聚合以得到第一乙烯均聚物或共聚物部分(A)ii)在第二聚合步骤中，将乙烯单体与任选地一种或更多种α-烯烃共聚单体在齐格勒-纳塔催化剂存在下聚合以得到具有比部分(A)更高的平均分子量的第二乙烯均聚物或共聚物部分(B)，其中，以任意顺序进行第一聚合步骤(i )和第二聚合步骤(i i )。可以通过上述聚乙烯组合物用于生产制品(优选管材或配件)的生产的用途进一步实现上述目的。优选地，本专利技术的聚乙烯组合物的特征在于通过根据IS013477:2008的S4测试中的临界温度Trait表示的大幅度改善的抗快速裂纹扩展性，同时根据IS01167-1:2006测得的耐压性(根据IS09080:2003的设计应力额定值)及短期耐压性保持在高水平。根据本专利技术的优选实施方案，聚乙烯组合物的Trait为-10°C或更低，优选-12°C或更低，或甚至-14°C或更低。同时，本专利技术的聚 乙烯组合物优选表现出优异的根据IS01167-1:2006在12.4MPa及20°C下测得的至少100h、优选至少150h、甚至更优选至少200h的短期耐压性。优选地，所述聚烯烃组合物表现出优异的根据IS01167-1:2006在5.7MPa及80°C下测得的至少1000h、优选至少1500h、甚至更优选至少2000h的短期耐压性。所述组合物进一步表现出在下文方法部分中规定的条件下根据IS013479:1997于缺口管材上测定的至少1500h、优选至少2000h、甚至更优选至少2500h的抗慢速裂纹生长性。所述组合物优选展现出根据IS09080:2003测得的设计应力额定值为MRS8.0 (在20°C下耐受8.0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包含基础树脂的聚乙烯组合物，所述基础树脂包含（A）第一乙烯均聚物或共聚物部分，及（B）第二乙烯均聚物或共聚物部分，其中，部分（A）的分子量低于部分（B），并且部分（A）的MFR2不高于100g/10min。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：塔尼亚·皮尔，A·布里亚克，
申请(专利权)人：博里利斯股份公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT
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